CN109597128A - 垂直电缆数据采集控制系统及方法 - Google Patents

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黄建宇
谢城亮
林裕锋
王伟巍
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Abstract

本发明涉及海底天然气勘探领域，提供垂直电缆数据采集控制系统及方法，用于解决地震数据的采集和传递问题。本发明提供的垂直电缆数据采集控制系统，包括数据汇总节点和多个数据节点，所述的数据节点包括数据采集单元、数据传输单元和主控单元，所述的数据采集单元同主控单元连接，所述的主控单元同数据传输单元连接，所述的数据采集单元对采集到的数据进行全差分处理；所述的多个数据节点同数据汇总节点连接。数据汇总单元对将采集到数据发送到外界，从而实现海底地震数据的有效传递，进而实现对海底石油、天然气及其他矿藏的有效勘探。

Description

垂直电缆数据采集控制系统及方法
技术领域
本发明涉及海底天然气勘探领域，具体涉及垂直电缆数据采集控制系统及方法。
背景技术
2017年我国首次实现海域可燃冰试采成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破，但是从试开采到商业化开采，仍然面临着平均出气量、开采持续时长，开采工程伴随地质环境剧变等科学、安全、环保难题，仍需要进行大量研究试验工作。我国在立体时移地震研究方面尚处在可行性分析与试验阶段，我国天然气水合物试开采工作缺少此项技术的支撑。
通过在不同时间对同一工区按相同观测方式进行重复性地震观测所获取的差异地震信息监测油气藏动态的过程。由于此法常以三维观测方式进行，即对三维勘探区块在不同时间采用相同的地震观测系统和观测参数进行两次以上的重复性三维观测，此种时移地震又称为四维地震。由于时移地震响应可以表征油藏性质的变化，所以此法是一种油藏监测技术。时移地震按观测方式分为时移三维地震(即四维地震)、时移二维地震、时移VSP。
时移地震检测的是海底的地震数据，而地震仪采集到的数据需要穿过海水才能传递到海面上，海水对数据采集和传输有重要的影响，因此，如何将海底地震仪的数据采集并及时的传递给分析端口是亟待解决的问题
发明内容
本发明解决的技术问题为地震数据的采集和传递问题，提供垂直电缆数据采集控制。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
垂直电缆数据采集控制系统，包括数据汇总节点和多个数据节点，所述的数据节点包括数据采集单元、数据传输单元和主控单元，所述的数据采集单元同主控单元连接，所述的主控单元同数据传输单元连接，所述的数据采集单元对采集到的数据进行全差分处理；所述的多个数据节点同数据汇总节点连接。
数据汇总节点汇总数据节点的数据，向外传递；数据节点通过数据采集单元采集数据后由数据传输单元传递到数据汇总节点，数据采集单元对数据进行全差分处理再将数据传递给数据传输单元。
数据汇总单元对将采集到数据发送到外界，从而实现海底地震数据的有效传递，进而实现对海底石油、天然气及其他矿藏的有效勘探。
优选地，所述的主控单元同姿态传感器和深度传感器连接。姿态传感器和深度传感器可以获取姿态数据，如欧拉角；深度传感器可以获取节点的深度数据，根据姿态数据和深度数据可以对节点采集到数据进行处理。
优选地，所述的数据汇总节点包括数据接收模块和数据输出模块，所述的数据接收模块同数据节点的数据传输单元连接，所述的数据输出模块同数据接收模块连接，所述的数据输出模块向外输出数据。数据接收模块接收数据后由数据输出模块向外传递。
优选地，所述的主控单元同4～15个数据采集单元连接，所述的数据采集单元包括水听器和差分放大器，所述的水听器同差分放大器连接，所述的差分放大器同主控单元连接。水听器采集声波数据后经过差分放大器进行全差分处理后传递给主控单元。
优选地，所述的数据输出单元包括数据同步模块、数据输出端口、存储模块，所述的数据同步模块同存储模块连接，所述的数据输出端口同数据同步模块连接，所述的数据传输端口包括WAN端口、RS232。数据节点向外传递数据是同步进行的，因为地震的声波数据同时间有明显的关系，因此各节点同步传输是实现海底油气勘探的重要的技术手段。
优选地，所述的数据汇总节点同2～10个数据节点连接。数据节点的数量保持在一定范围内可以有效的采集数据，而节点过多会影响数据同步传输。
垂直电缆数据采集控制方法，数据节点的数据采集单元采集声波数据，经全差分处理后，经由主控单元传递给数据传输单元；
数据节点的数据传输给数据汇总节点，数据汇总节点将数据节点的数据向外传输。数据节点采集数据后由汇总节点向外传递，可以实现各节点数据的同步传输。
优选地，所述的姿态传感器和深度传感器采集数据节点的姿态和深度数据，所述的主控单元根据姿态和深度数据对数据采集单元传递过来的数据进行调整后由数据传输单元传递给数据汇总节点。采集的数据可能因为采集单元的晃动而产生偏差，需要对数据进行调整才能用于对油气的勘探。
优选地，所述的数据采集单元采集的数据经由主控单元传递给数据传输单元后，所述的存储单元用于暂存该数据，数据节点的数据同步模块依次连接，所述的数据同步模块将数据按一定的时间间隔向数据汇总节点传递数据。数据同步模块调整数据发出的实际，确保各节点的数据及时同步的向外传递。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：数据汇总节点对将采集到数据发送到外界，从而实现海底地震数据的有效传递，进而实现对海底石油、天然气及其他矿藏的有效勘探；数据节点向外传递数据是同步进行的，因为地震的声波数据同时间有明显的关系，因此各节点同步传输是实现海底油气勘探的重要的技术手段。
附图说明
图1为垂直电缆数据采集控制系统的结构示意图。
图2为垂直电缆数据采集控制系统的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下实施列是对本发明的进一步说明，不是对本发明的限制。
实施例1
垂直电缆数据采集控制系统，如图1所示，包括数据汇总节点和多个数据节点，所述的数据节点包括数据采集单元、数据传输单元和主控单元，所述的数据采集单元同主控单元连接，所述的主控单元同数据传输单元连接，所述的数据采集单元对采集到的数据进行全差分处理；所述的多个数据节点同数据汇总节点连接。所述的主控单元同姿态传感器和深度传感器连接。所述的数据汇总节点包括数据接收模块和数据输出模块，所述的数据接收模块同数据节点的数据传输单元连接，所述的数据输出模块同数据接收模块连接，所述的数据输出模块向外输出数据。所述的主控单元同12个数据采集单元连接，所述的数据采集单元包括水听器和差分放大器，所述的水听器同差分放大器连接，所述的差分放大器同主控单元连接。所述的数据传输单元包括数据同步模块、数据输出端口、存储模块，所述的数据同步模块同存储模块连接，所述的数据输出端口同数据同步模块连接，所述的数据传输端口包括WAN端口、RS232。所述的数据汇总节点同4个数据节点连接。数据汇总节点汇总数据节点的数据，向外传递；数据节点通过数据采集单元采集数据后由数据传输单元传递到数据汇总节点，数据采集单元对数据进行全差分处理再将数据传递给数据传输单元。
数据汇总单元对将采集到数据发送到外界，从而实现海底地震数据的有效传递，进而实现对海底石油、天然气及其他矿藏的有效勘探。姿态传感器和深度传感器可以获取姿态数据，如欧拉角；深度传感器可以获取节点的深度数据，根据姿态数据和深度数据可以对节点采集到数据进行处理。数据接收模块接收数据后由数据输出模块向外传递。水听器采集声波数据后经过差分放大器进行全差分处理后传递给主控单元。数据节点向外传递数据是同步进行的，因为地震的声波数据同时间有明显的关系，因此各节点同步传输是实现海底油气勘探的重要的技术手段。数据节点的数量保持在一定范围内可以有效的采集数据，而节点过多会影响数据同步传输。
实施例2
垂直电缆数据采集控制方法，如图2所示，数据节点的数据采集单元采集声波数据，经全差分处理后，经由主控单元传递给数据传输单元；
数据节点的数据传输给数据汇总节点，数据汇总节点将数据节点的数据向外传输。所述的姿态传感器和深度传感器采集数据节点的姿态和深度数据，所述的主控单元根据姿态和深度数据对数据采集单元传递过来的数据进行调整后由数据传输单元传递给数据汇总节点。所述的数据采集单元采集的数据经由主控单元传递给数据输出单元后，所述的存储单元用于暂存该数据，数据节点的数据同步模块依次连接，所述的数据同步模块将数据按一定的时间间隔向数据汇总节点传递数据。
数据节点采集数据后由汇总节点向外传递，可以实现各节点数据的同步传输。采集的数据可能因为采集单元的晃动而产生偏差，需要对数据进行调整才能用于对油气的勘探。数据同步模块调整数据发出的实际，确保各节点的数据及时同步的向外传递。
实施例3
垂直电缆数据采集控制系统，所述的主控单元分别同GPS模块、过载保护模块、电源管理模块、压力传感模块、电量检测模块连接；所述的GPS模块用于获取地理位置信息，所述的过载保护模块用于保护整个电路，所述的电源管理模块同电源连接，为主控单元供电，所述的电量检测模块用于监视数据节点的电量，保证节点电量供应充足。
实施例4
实施例4同实施例1不同之处在于，所述的主控单元同4个数据采集单元连接，所述的数据采集单元包括水听器和差分放大器，所述的水听器同差分放大器连接，所述的差分放大器同主控单元连接。所述的数据汇总节点同10个数据节点连接。
实施例5
实施例5同实施例1不同之处在于，所述的主控单元同15个数据采集单元连接，所述的数据采集单元包括水听器和差分放大器，所述的水听器同差分放大器连接，所述的差分放大器同主控单元连接。所述的数据汇总节点同2个数据节点连接。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.垂直电缆数据采集控制系统，其特征在于，包括数据汇总节点和多个数据节点，所述的数据节点包括数据采集单元、数据传输单元和主控单元，所述的数据采集单元同主控单元连接，所述的主控单元同数据传输单元连接，所述的数据采集单元对采集到的数据进行全差分处理；所述的多个数据节点同数据汇总节点连接。
2.根据权利要求1所述的垂直电缆数据采集控制系统，其特征在于，所述的主控单元同姿态传感器和深度传感器连接。
3.根据权利要求1所述的垂直电缆数据采集控制系统，其特征在于，所述的数据汇总节点包括数据接收模块和数据输出模块，所述的数据接收模块同数据节点的数据传输单元连接，所述的数据输出模块同数据接收模块连接，所述的数据输出模块向外输出数据。
4.根据权利要求1所述的垂直电缆数据采集控制系统，其特征在于，所述的主控单元同4~15个数据采集单元连接，所述的数据采集单元包括水听器和差分放大器，所述的水听器同差分放大器连接，所述的差分放大器同主控单元连接。
5.根据权利要求1所述的垂直电缆数据采集控制系统，其特征在于，所述的数据传输单元包括数据同步模块、数据输出端口、存储模块，所述的数据同步模块同存储模块连接，所述的数据输出端口同数据同步模块连接，所述的数据传输端口包括WAN端口、RS232。
6.根据权利要求1所述的垂直电缆数据采集控制系统，其特征在于，所述的数据汇总节点同2~10个数据节点连接。
7.垂直电缆数据采集控制方法，根据权利要求1~6任一项所述的系统，其特征在于，数据节点的数据采集单元采集声波数据，经全差分处理后，经由主控单元传递给数据传输单元； 数据节点的数据传输给数据汇总节点，数据汇总节点将数据节点的数据向外传输。
8.根据权利要求7所述的垂直电缆数据采集控制方法，其特征在于，所述的姿态传感器和深度传感器采集数据节点的姿态和深度数据，所述的主控单元根据姿态和深度数据对数据采集单元传递过来的数据进行调整后由数据传输单元传递给数据汇总节点。
9.根据权利要求8所述的垂直电缆数据采集控制方法，其特征在于，所述的数据采集单元采集的数据经由主控单元传递给数据传输单元后，所述的存储单元用于暂存该数据，数据节点的数据同步模块依次连接，所述的数据同步模块将数据按一定的时间间隔向数据汇总节点传递数据。
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